充填沖模工位和在充填沖模工位中充填膠囊的方法
【專利說明】充填沖模工位和在充填沖模工位中充填膠囊的方法
[0001]本發(fā)明涉及在膠囊充填機中用于給膠囊充填物料的充填沖模工位，其包括一個可轉動驅動的計量盤，所述計量盤包括至少一組孔，一個用于給所述孔充填物料的充填裝置，至少一組充填沖模和一組出料沖模，其中充填沖模和出料沖模支撐在一個可豎直移動的凸模夾持器上，其中通過凸模夾持器的豎直移動充填沖模能夠進入孔內將物料壓實并且出料沖模也能夠進入孔內將由充填沖模在孔內制造的壓制品頂出。本發(fā)明此外還涉及在膠囊充填機的充填沖模工位中給膠囊充填物料的方法。
[0002]這些充填沖模工位使用在形成為所謂的回轉式機器的膠囊充填機中。其擁有在圓周上分布的不同的處理工位，尤其是一個送料工位和用于使半膠囊體分離的分離工位，一個或多個計量工位，一個用于將半膠囊體封合的封合工位，一個或多個出料工位和必要時一個或多個空工位。例如使用適合于計量物料并送入膠囊中的充填沖模工位作為計量工位。
[0003]充填沖模工位的孔在直徑和距離上與固定在膠囊充填機的膠囊夾持器中的膠囊相匹配。此外充填沖模工位還包括例如5組充填沖模和一組出料沖模。通過5組充填沖模在孔中逐步地將物料制成壓制品。出料沖模組將壓制品從孔中頂出并且將壓制品轉移到被夾持在膠囊夾持器中的下膠囊體里面。
[0004]計量盤通常通過步進傳動機構節(jié)拍式被驅動，這使得各組的孔先后依次朝著充填沖模組和出料沖模組移動。每個節(jié)拍被分成停歇時間和運作時間。停歇時間是停車時間，在所述時間內計量盤停止和形成或頂出壓制品。運作時間是計量盤的移動時間，在所述時間內計量盤圍繞其軸轉動和每組的孔繼續(xù)朝著下一組的沖模移動。停歇時間與運作時間之比在設計步進傳動機構的過程中就已經(jīng)確定并且之后是不再改變的。
[0005]除此之外這種充填沖模工位還擁有一個提升機構，所述提升機構支撐充填沖模和出料沖模并且相應于計量盤的節(jié)拍式移動豎直地向下移動。提升機構通常通過機械凸輪驅動，其中沖程長度在設計充填沖模工位的時候被一次性地確定并且同樣是不再能夠調節(jié)的。通過在提升機構上充填沖模組的不同的固定高度逐步地構成壓制品。為了保證計量盤的轉動與提升機構的移動之間的同步性，這兩個傳動系被機械聯(lián)接并且通過一個共同的驅動裝置驅動。當計量盤處于其運作時間并且例如在具有6組的孔的情況下繼續(xù)轉動約60°期間，充填沖模已經(jīng)開始其豎直向下運動。在計量盤已經(jīng)達到其停歇時間的位置的情況下，充填沖模達到計量盤的孔并且必要時達到粉料層。壓制過程結束后充填沖模重新返回到其初始位置，其中在充填沖模達到其最上面的位置之前，計量盤已經(jīng)重新開始和轉動。
[0006]基于為計量盤使用步進傳動機構停歇時間和運作時間之比是不變的。如果出于生產(chǎn)理由必須延長停歇時間，例如由于物料的流動性差必須延長充填時間，或必須延長運作時間，例如因為否則的話不能在計量盤上面形成均勻的物料層，同樣相應自動地延長其它時間。借此必須以不必要的方式延長計量盤的停歇和轉動的總循環(huán)時間。
[0007]此外，通過將用于使計量盤轉動的和沖模的提升運動的傳動系相聯(lián)接，計量盤與沖模的運動過程是相互依賴的。如果必須減緩其中的一個運動，則另一個運動自動地減緩。例如可以要求，充填沖模更緩慢低插入粉末層和孔里面。通過設置的機械凸輪之外給定充填沖模的固定沖程。僅通過改變充填沖模的固定高度或壓緊力就可以影響壓制品的高度以及壓制品的密度和質量。在【背景技術】中這是通過單獨調節(jié)充填沖模的固定高度或改變彈簧特性曲線(氣動式或機械式)實現(xiàn)。為此在【背景技術】中部分地設置單獨的驅動裝置。這是不利的并且在設計結構上很繁瑣。
[0008]從DE 10 2006 014 496 Al中已知另一種充填沖模工位。其中沖模支撐在一個支架上，所述支架通過支柱驅動。支柱通過曲柄機構與一個共同的伺服電機相連接，因此支柱同步移動。缺點是支柱的驅動裝置要求昂貴的設計費用。只能很困難地實現(xiàn)驅動裝置的匹配。此外必須由一臺唯一的伺服電機傳遞壓緊力。
[0009]基于上述的技術背景本發(fā)明的任務在于，提供一種開篇時所述類型的充填沖模工位和方法，利用它們能夠通過結構上簡單的方式制造高品質的壓制品。通過所述方法在蓋倫制劑業(yè)在試驗壓制時也能實現(xiàn)高的靈活性。
[0010]本發(fā)明通過權利要求1，13和14的主題實現(xiàn)該任務。優(yōu)選的實施方式可以在從屬權利要求，說明書和附圖中找到。
[0011]對于在開篇時所述類型的充填沖模工位本發(fā)明是通過下述實現(xiàn)該任務，設置第一驅動裝置用于使計量盤沿著至少一組充填沖模和出料沖模組步進式地轉動和第二驅動裝置用于使凸模夾持器豎直移動，其中第二驅動裝置包括至少兩個作用于凸模夾持器并且分別由一個主軸螺母和一個在主軸螺母內導向的豎直驅動主軸組成的主軸驅動裝置，和其中第二驅動裝置包括至少兩個驅動電機，所述驅動電機分別驅動一個使凸模夾持器豎直移動的主軸驅動裝置。
[0012]轉動地驅動的計量盤可以擁有多組孔，所述孔通過計量盤的轉動依次沿著充填沖模和出料沖模組被導向。也可以設置多組充填沖模，孔先后依次經(jīng)過所述充填沖模。例如可以設置五組充填沖模，和一組出料沖模。在這種情況下可以沿著計量盤的圓周分布地設置六組孔。所述的孔在其直徑和布設上，尤其是其間距上彼此與一個設有充填沖模工位的膠囊充填機中待充填的并且位于膠囊夾持器中的膠囊相匹配。充填沖模分別通過豎直移動進入相應對準的孔內并且將孔里面例如粉末狀的物料壓制成壓制品。所述孔主要通過重力填充物料。此外充填沖?？梢栽谄湎蛳乱苿舆^程中將物料輸送到孔內，所述物料位于例如計量盤上面。然后充填沖模在孔里面將物料壓實。尤其在設置多組充填沖模并且孔依次向所述充填沖模移動的情況下，逐步地制造壓制品。此外充填沖模組可以按不同的高度布設在夾持器上面或各組充填沖模具有不同的長度。孔的直徑和計量盤的高度確定所生產(chǎn)的壓制品的大小以及待計量的物料量。出料沖模將壓制品從孔中頂出并且移交給通常通過膠囊夾持器固定在孔下面的下膠囊體。當充填沖模進入孔里面時，孔在其下側是封閉的，并且在當出料沖模進入孔里面時，在其下側是打開的。在充填沖模區(qū)域中將孔封閉是通過例如填料板進行。所述填料板形成充填沖模的對向支座用于將物料壓制成壓制品。在制造和移交壓制品過程中計量盤節(jié)拍式轉動，其中它交替地經(jīng)過停止時間(停歇時間)和運動時間(運作時間)。
[0013]在按照本發(fā)明的充填沖模工位中分別設有單獨的驅動裝置用于使計量盤步進式轉動和用于使凸模夾持器豎直移動。使凸模夾持器豎直移動的第二驅動裝置具有至少兩個包括豎直驅動主軸的主軸驅動裝置，所述驅動主軸通過一個至少在其部分長度上形成的外螺紋在主軸螺母的內螺紋內被導向。此外第二驅動裝置具有至少兩個驅動電機，它們分別驅動主軸驅動裝置，尤其是主軸螺母或驅動主軸轉動。驅動主軸或主軸螺母借此在豎直方向運動并且由此使凸模夾持器以及充填沖模和出料沖模在豎直方向上下運動。
[0014]即計量盤的傳動系以及充填沖模和出料沖模的傳動系是分開。此外通過為第一驅動裝置選擇適當?shù)尿寗臃绞?，能夠可變地調節(jié)停止時間和運動時間，即停歇時間與運作時間之比。此外可以設置一個適當?shù)目刂蒲b置。通過所述控制裝置也能夠可變地調節(jié)計量盤的轉動速度，轉動行程以及轉動方向。此外基于單獨的第二充填沖模的驅動裝置也能夠可變地調節(jié)凸模夾持器以及充填沖模和出料沖模的提升行程和提升速度。這同樣可以通過控制裝置執(zhí)行。按照本發(fā)明設置的主軸驅動裝置的特征在于結構費用低并且可精確同步地控制。因此通過設置兩個凸模夾持器驅動裝置在同步性方面不會造成問題。此外這種主軸驅動裝置也能夠傳遞相當高的壓緊力。
[0015]如上所述，通過可變調節(jié)充填沖模的提升行程能夠改變充填沖模的壓緊力，其中無須設置單獨的調節(jié)方案，尤其是單獨的驅動裝置。其中以相同的方式調節(jié)全部的充填沖模組，這導致始終制造均質的壓制品。通過單獨形成的第二驅動裝置也能夠調節(jié)變化的壓緊力